一、学情分析:
1.教学对象的特点分析
目前,本科专业教学的对象大多是一批聪明有加且善于利用互联网络获取“快餐”资源的“零零后”们。从而在课堂教学中有两大问题日益凸显:1)因课本知识大多可利用互联网快速获得,传统的授课模式和内容难以吸引学生深入学习。在课堂学习中,学生普遍具有定力不足、兴趣不高的特点,继而导致学生学习主动性不高。因而授课难点从“如何教好知识”向“如何激发学生进行深入学习和思考以及如何提高学习能力”迁移。2)受“快餐”资源影响,学生善于利用网络寻找解决问题的直接办法,却疏于通过思考分析问题出现的原因;且目前课堂教学知识与工程应用之间尚存在一定程度的脱节。因而刚工作时学生大多反馈在工作中课堂知识无用,然跟踪调研两至三年后,学生基本反馈课堂知识不够用。
针对上述情况,我认为:1)针对学生有迫切获取工程经验的心理特点,课堂教学可采用工程案例为载体,让课本知识来源于工程实际,有枝可依;也使学生在学习知识过程中直接获得工程体验,调动学生学习的主动性。2)知识是能力的载体。然现代社会知识容易获得,而能力不易培养。故课堂教学应从“教知识”向“提能力”转换。根据我校“高素质应用型工程人才”的培养目标,课堂教学应牢牢抓住“以学生为主体,以结果为导向(OBE)”的培养思路。此外,结合土木工程专业具有工程应用性强的特点,教师在专业授课过程中应增强学生的工程角色代入感,强化学生学习的主人翁意识;同时应牢牢抓住知识链从“课本”到“规范”再到“工程实际”的三层次教学环节,借助工程案例,将授课重心从教授知识转变为引导学生从课本的基本理论出发,推导总结规律,获得工程规范的相关规定,并且将此灵活应用于解决工程实际问题。通过专业思维方式的引导,提高学生分析和解决问题的能力,让课本知识顺利落地生根、开花结果。
2.课程特点分析
混凝土结构是当今世界使用范围最为广泛的一种结构类型,《混凝土结构基本原理》是土木工程专业最为重要的一门专业核心课,主要内容是进行钢筋混凝土构件的受力分析和设计,使学生建立必要的基本概念,掌握构件的基本力学性能和设计方法,为后续《混凝土结构设计》课程的学习打下理论基础。
然纵观全课程,由于研究对象为钢筋和混凝土两种受力特性相差很大的弹塑性材料组成,构件的受力分析、简化和设计的知识体量均较大,且授课学时也由80学时缩减至至48学时。故在有限的课时条件和课程考核的要求下,教师为求效果,普遍将授课重点向构件设计偏移,使该门课程变为一门计算量大且存在设计套路的“计算”课。学生纵使会计算,也难以从“模板套路”计算中获得工程思维方式的训练,且难以将课程所学直接应用到工程实际中。
针对此现状,我对此次课程的授课重心进行了以下两方面的调整:1)注重基础知识储备,比如:混凝土材料的变形特性、变形对强度的影响等知识,在授课中通过列举案例和实验现象,展示这些知识往往是工程问题背后的核心因素,使学生认识到基础知识的重要性从而主动学习。2)注重分析问题背后的真正原因,比如混凝土受压时,裂缝会沿受力方向扩展,本质原因是混凝土在水平方向膨胀产生的拉应力过大将材料拉裂,从而引导学生深入理解混凝土破坏的根本原因以及变形对强度的重要影响,并通过组织讨论,使学生自己获得结论:只要阻止混凝土的裂缝扩展,就可提高其抗压强度。进而举一反三,以同样的分析思路独立进行另一个问题——约束混凝土的强度和变形特性分析,获得工程思维方式的锻炼。
二、课堂教学创新点
1.以工程案例为背景
课堂教学首先引入一工程案例:某承受长期荷载作用的轴心受压混凝土柱,当轴压比(柱承受的最大应力与其抗压强度之比)达到90%时,经过一段时间柱子会被压碎。然从表面上看混凝土材料强度足够,实则由于混凝土材料变形特点,其长期抗压强度仅能达到短期强度的85%。由此激发学生的学习兴趣,也让专业基础知识有枝可依。
2.以学生为主体,教师引导理论知识从课本向规范图集过渡
以学生自主完成的混凝土材料强度试验为切入点,通过不断设问的方式引导学生逐步深入分析混凝土材料应力-应变关系曲线,并能够根据曲线的特点将其分为四个阶段,准确表述四个阶段的特点。教师重点强化在混凝土变形的第二、三阶段裂缝扩展的特点,并借助工程案例分析,通过层层深入的设问手段,引导学生理解《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中关于“柱轴压比限值不得超过0.85”的规定的原因。完成理论知识从课本到规范的过渡。
3.以知识为载体,以能力培养为目标,让课本知识落地生根
1)采用对比分析和连续设问的方法,引导学生自主分析混凝土材料在长期荷载和冲击荷载作用下的强度变化特点,借助知识为载体,培养学生通过现象看本质的工程师思维方式,提高学生分析和解决问题的能力。
2)通过采用小组讨论方式,引导学生利用课堂学习的分析方法去解决一个新问题——材料在复合应力状态下(即受约束混凝土)的变形特点和强度特性,从而完成利用知识指导工程实际的目标。